偶看新闻非晶体熔化特点:LED行业标准
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/29 16:08:56
LED行业标准
1、 前言
近30年来，LED发光二极管的技术经历了飞速发展的过程。LED以其固有的效率、损耗、耐振动、响应速度快等优点得到了广泛的应用。比如指示灯、显示屏、交通信号灯，目前正在探索把它应用于照明领域。
由于我国还未建立LED光度标准，严重地影响了LED产品质量的提高和量值的统一，国际贸易和国际间LED技术方面的交流和推广，因此，虽然近几年来我国的LED产品质量有所提高，但于国外先进国家相比差距较明显。
在这种形势下，我们着手对LED光学参数的测量进行了细致的研究，并进行了LED国家标准的建立工作。
2、 LED光参数介绍
LED的光学参数中重要的几个方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布。
2.1 发光效率和光通量
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
2.2 发光强度和光强分布
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用LED单管分布范围很窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图象。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
2.3 波长
对于LED的光谱特性我们主要看它的单色是否优良，而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要颜色是否纯真。因为在许多场合下，比如交通信号灯对颜色就要求比较严格，不过据观察现在我国的一些LED信号灯中绿色发蓝，红色为深红，从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。
3、 LED光度测量原理
3.1 光强度的测量方法
把光强标准灯，LED和配有ν（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上，特别是严格地调灯丝位置，LED发光部位及接受面位置。
先用光强标准灯校准硅光电二极管，C = E / S
式中： E s — IS/（d2s）
d s 是标准灯与接受器之间的距离，I s是标准灯的光强度，R s是标准灯的响应
Ｅｓ＝Ｃ•Ｒｔ式中Ｅｔ是被测ＬＥＤ的照度，Ｒｔ是被测ＬＥＤ的响应，则ＬＥＤ的光强度Ｉｔ为：Ｉｔ＝Ｅｔ•d2ｔ
式中d t 是LED与接受面之距离。
对于LED来讲，其发光面是圆盖形状的，光分布是很特殊的，所以在不同的测量距离下，光强度会变化，偏离距离平方反比定律，即使固定了测量距离，但是由于接受器面积 强值也会变化。因此，为了提高测量精度，应该把测量距离和接受面积大小相对固定为好。例如，测量距离按照CIE推荐采用316mm，接受器面积固定为10×10mm。在同一测量距离下，LED转角不同，其光强也相应地有变化，因此为了获得最佳值，最好读出最大读数Ｒｔ为佳。
3.2 光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行，转台上安装了LED，该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±90度，LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度。在水平面上和垂直面上的转角的 步进马达来实现的。转台在导轨上随意移动，当测量标准灯时，转台应离开导轨。测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转，步进角度为0.9°，正方向90°，反方向90°，LED自身也在旋转，在每一个水平角度下，垂直平面上每隔18°进行一次信号采集，转完360°之后共采集到20个数据，按下式计算总光通量。
如果大盘旋转0°~90°时，小盘转0°~360°即可。但是大盘旋转0°~90°，有可能LED安装不均匀（不对称）而引起误差，因此最好的解决办法是大盘转- 90°~0°~90°，小盘仍然转0°~360°，把大盘0°~90°和-90°~0°两个范围内绝对值相等的角度上的照度值取平均值来作为0°~90°内的值。
LED光通量测量的第二种方法是积分求法。此方法的优点是简单易行，但测量精度不高。LED的总光通量计算方法如下，先计算离积分球入射窗口（入射窗口面积A） 1距离上标准灯（光强值I s）进入积分球内的光通量φs，φs – I s•A/I2，读出接受器上的光电流信号i s，然后把LED置于窗口上，读出相应的接受器光电流信号it，则LED的总光通量φ为：φt=It / Isφs•K
式中K为色修正系数。
K
3.3 LED的光谱功率分布测量，目的是掌握LED的光谱特性和色度，两者是为了对 LED的光度量值进行修正。
在测量LED光谱功率分布时，应注意以下几个点，一个是在与标准光谱辐照度进行比
灯的光谱辐强度比LED强得多，为了避免这个问题，最好采用窄带波长宽度的单色仪进行测量，波长间隔为１ｎｍ为好。
按下式计算LED的光谱功率分布Et。
Etλ=Esλ•Itλ/Isλ
式中i是标准灯在波长i处的响应；E是标准灯的光谱功率分布；i是LED在波长λ处的响应。
LED的色坐标计算公式为：
X ∫Etλ•xλdλ
Y ∫Etλ•ydλ
Z ∫Etλ•ydλ
色坐标为：
x - X/（X+Y+Z）
y - X/（X+Y+Z）
也可以计算LED的主波长和色纯度。
4、 结束语
目前IED的国家光标准装置已建立并标定了相当数量的标准LED管，在此过程中我们积累了大量的经验，此后我们将对各级计量部门和全面生产单位进行量值传递，统一监视，对我国LED的质量水平的提高起到促进作用，也会为国家高科技领域的研究发展从一个方面提供保障。
1、 前言
近30年来，LED发光二极管的技术经历了飞速发展的过程。LED以其固有的效率、损耗、耐振动、响应速度快等优点得到了广泛的应用。比如指示灯、显示屏、交通信号灯，目前正在探索把它应用于照明领域。
由于我国还未建立LED光度标准，严重地影响了LED产品质量的提高和量值的统一，国际贸易和国际间LED技术方面的交流和推广，因此，虽然近几年来我国的LED产品质量有所提高，但于国外先进国家相比差距较明显。
在这种形势下，我们着手对LED光学参数的测量进行了细致的研究，并进行了LED国家标准的建立工作。
2、 LED光参数介绍
LED的光学参数中重要的几个方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布。
2.1 发光效率和光通量
发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。
2.2 发光强度和光强分布
LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱，由于LED在不同的空间角度光强相差很多随之而来我们研究了LED的光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置的最小观察角度。比如体育场馆的LED大型彩色显示屏，如果选用LED单管分布范围很窄，那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图象。而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。
2.3 波长
对于LED的光谱特性我们主要看它的单色是否优良，而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要颜色是否纯真。因为在许多场合下，比如交通信号灯对颜色就要求比较严格，不过据观察现在我国的一些LED信号灯中绿色发蓝，红色为深红，从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。
3、 LED光度测量原理
3.1 光强度的测量方法
把光强标准灯，LED和配有ν（λ）滤光片的硅光电二极管安装和调试在光具座上，特别是严格地调灯丝位置，LED发光部位及接受面位置。
先用光强标准灯校准硅光电二极管，C = E / S
式中： E s — IS/（d2s）
d s 是标准灯与接受器之间的距离，I s是标准灯的光强度，R s是标准灯的响应
Ｅｓ＝Ｃ•Ｒｔ式中Ｅｔ是被测ＬＥＤ的照度，Ｒｔ是被测ＬＥＤ的响应，则ＬＥＤ的光强度Ｉｔ为：Ｉｔ＝Ｅｔ•d2ｔ
式中d t 是LED与接受面之距离。
对于LED来讲，其发光面是圆盖形状的，光分布是很特殊的，所以在不同的测量距离下，光强度会变化，偏离距离平方反比定律，即使固定了测量距离，但是由于接受器面积 强值也会变化。因此，为了提高测量精度，应该把测量距离和接受面积大小相对固定为好。例如，测量距离按照CIE推荐采用316mm，接受器面积固定为10×10mm。在同一测量距离下，LED转角不同，其光强也相应地有变化，因此为了获得最佳值，最好读出最大读数Ｒｔ为佳。
3.2 光通量的测量方法
光通量测量在变角光度计的转台上进行，转台上安装了LED，该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转±90度，LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度。在水平面上和垂直面上的转角的 步进马达来实现的。转台在导轨上随意移动，当测量标准灯时，转台应离开导轨。测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转，步进角度为0.9°，正方向90°，反方向90°，LED自身也在旋转，在每一个水平角度下，垂直平面上每隔18°进行一次信号采集，转完360°之后共采集到20个数据，按下式计算总光通量。
如果大盘旋转0°~90°时，小盘转0°~360°即可。但是大盘旋转0°~90°，有可能LED安装不均匀（不对称）而引起误差，因此最好的解决办法是大盘转- 90°~0°~90°，小盘仍然转0°~360°，把大盘0°~90°和-90°~0°两个范围内绝对值相等的角度上的照度值取平均值来作为0°~90°内的值。
LED光通量测量的第二种方法是积分求法。此方法的优点是简单易行，但测量精度不高。LED的总光通量计算方法如下，先计算离积分球入射窗口（入射窗口面积A） 1距离上标准灯（光强值I s）进入积分球内的光通量φs，φs – I s•A/I2，读出接受器上的光电流信号i s，然后把LED置于窗口上，读出相应的接受器光电流信号it，则LED的总光通量φ为：φt=It / Isφs•K
式中K为色修正系数。
K
3.3 LED的光谱功率分布测量，目的是掌握LED的光谱特性和色度，两者是为了对 LED的光度量值进行修正。
在测量LED光谱功率分布时，应注意以下几个点，一个是在与标准光谱辐照度进行比
灯的光谱辐强度比LED强得多，为了避免这个问题，最好采用窄带波长宽度的单色仪进行测量，波长间隔为１ｎｍ为好。
按下式计算LED的光谱功率分布Et。
Etλ=Esλ•Itλ/Isλ
式中i是标准灯在波长i处的响应；E是标准灯的光谱功率分布；i是LED在波长λ处的响应。
LED的色坐标计算公式为：
X ∫Etλ•xλdλ
Y ∫Etλ•ydλ
Z ∫Etλ•ydλ
色坐标为：
x - X/（X+Y+Z）
y - X/（X+Y+Z）
也可以计算LED的主波长和色纯度。
4、 结束语
目前IED的国家光标准装置已建立并标定了相当数量的标准LED管，在此过程中我们积累了大量的经验，此后我们将对各级计量部门和全面生产单位进行量值传递，统一监视，对我国LED的质量水平的提高起到促进作用，也会为国家高科技领域的研究发展从一个方面提供保障。